KR20030041083A - Rotor platform modification and methods using brush seals in diaphragm packing area of steam turbines to eliminate rotor bowing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 브러시 시일과 회전 구성요소 사이에서의 마찰 접촉에 의해 발생된 열로 인한 회전 구성요소 둘레에서의 균일하지 못한 열의 분산으로 야기되는 열 휨을 제거하도록 배치 및 위치된, 고정 구성요소와 회전 구성요소 사이의 브러시 시일을 구비하는 증기 터빈에 관한 것이며, 특히 열 휨 뿐만 아니라 이러한 터빈에서의 브러시 시일의 파손의 경우의 축방향 스러스트 부하를 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention is a stationary component and a rotating configuration, arranged and positioned to eliminate thermal warpage caused by dissipation of heat that is not uniform around the rotating component due to heat generated by frictional contact between the brush seal and the rotating component. It relates to a steam turbine having a brush seal between elements, and more particularly, to an apparatus and a method for removing axial thrust loads in case of thermal warpage as well as breakage of brush seals in such turbines.
본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 6,168,377 호에는 고정 구성요소와 로터 샤프트의 회전 구성요소 사이에 위치된 브러시 시일을 구비하는 증기 터빈이 개시되어 있다. 특히, 축방향 플랜지는 버킷의 도브테일상에 제공되며, 상기 버킷 도브테일은 로터 휠의 도브테일에 상보적인 형태로 고정된다. 회전 구성요소쪽의 고정 구성요소로부터, 즉 버킷 도브테일상의 플랜지로부터 돌출되는 금속 강모의 호형 어레이로 구성되는 브러시 시일은 플랜지 표면과 결합되어 이에 지지되는 강모 팁을 구비한다. 상기 미국 특허 제 6,168,377 호에 개시된 바와 같이, 브러시 시일의 강모와 대향 밀봉 표면, 즉 플랜지 사이의 접촉으로 인해 열이 발생된다.U. S. Patent No. 6,168, 377, assigned to the applicant, discloses a steam turbine having a brush seal positioned between a stationary component and a rotating component of the rotor shaft. In particular, an axial flange is provided on the dovetail of the bucket, which bucket dovetail is fixed in a shape complementary to the dovetail of the rotor wheel. The brush seal, which consists of an arc-shaped array of metal bristles projecting from the stationary component towards the rotating component, ie from the flange on the bucket dovetail, has a bristle tip coupled to and supported by the flange surface. As disclosed in US Pat. No. 6,168,377, heat is generated due to the contact between the bristles of the brush seal and the opposing sealing surface, ie the flange.
미국 특허 제 6,168,377 호에 개시된 바와 같이, 브러시 시일과 밀봉 표면 사이의 접촉은 로터의 외경으로부터 발생된 열을 분리시키기 위해서 로터 샤프트의 반경방향 외측에 위치되어야 한다. 한편, 마찰에 의해 발생된 열은 샤프트의 원주 둘레에 균일하지 못한 온도 분포를 야기시키며, 그 결과 로터의 균일하지 못한 축방향 팽창과, 그에 따른 로터의 휨을 야기시킨다. 이러한 문제점을 제거하기 위해서 다양한 방법 및 장치가 개시되어 있는데, 그중 하나의 해결책은 버킷 도브테일 플랜지상의 마찰 발생 표면을 샤프트 외경의 반경방향 외측에 위치시키는 것이다. 이러한 방법에서, 발생된 열은 로터로부터 분리되어 로터의 모든 휨 경향을 제거한다.As disclosed in US Pat. No. 6,168,377, the contact between the brush seal and the sealing surface must be located radially outward of the rotor shaft to separate heat generated from the outer diameter of the rotor. On the other hand, the heat generated by the friction results in an uneven temperature distribution around the circumference of the shaft, resulting in uneven axial expansion of the rotor and consequently the bending of the rotor. Various methods and apparatus are disclosed to eliminate this problem, one of which is to locate the friction generating surface on the bucket dovetail flange radially outward of the shaft outer diameter. In this way, the heat generated is separated from the rotor to eliminate all tendencies of the rotor.
이들 특허의 구성 및 다른 구성은 다이아프램 웨브의 내측상의 브러시 시일의 예비 시일로서 종래의 래비린스형 패킹 시일을 이용한다. 이들 래비린스 시일은 샤프트의 외경에 바로 인접해 위치된다. 그러나, 브러시 시일은 마모 및 파손에 민감하다. 브러시 시일, 상기 특허 구성의 브러시 시일은 샤프트 파손부의 외측으로 이격되어야 하며, 밀봉 직경이 버킷 도브테일 플랫폼으로부터 로터 샤프트까지 변경된다. 다음에, 이것은 샤프트상의 압력 분포와, 축방향에서의 로터상의 스러스트를 반대로 변경한다. 따라서, 로터 역학 구속은 브러시 시일이 사용될 수 있고 그리고 래비린스형 밀봉 치형부가 이러한 시일 대신에 이용되는 경우에 스테이지의 개수를 제한하고, 증가된 2차 손실로 인해 섹션 효율을 감소시킨다. 따라서, 브러시 시일과 상보적인 밀봉 표면 사이의 접촉으로 야기되는 균일하지 못한열 분산으로 인한 증기 터빈 로터의 열 휨의 문제가 제거될 뿐만 아니라 로터 베어링상의 축방향 스러스트 부하가 브러시 시일 파손의 경우에 제거 또는 최소화될 수 있는 증긴 터빈용 밀봉 시스템을 제공할 필요가 있다.These and other configurations of these patents use conventional labyrinth-type packing seals as preliminary seals for brush seals on the inside of diaphragm webs. These labyrinth seals are located directly adjacent to the outer diameter of the shaft. However, brush seals are sensitive to wear and tear. The brush seal, the brush seal of this patent configuration, must be spaced outward of the shaft break and the sealing diameter is varied from the bucket dovetail platform to the rotor shaft. This in turn reverses the pressure distribution on the shaft and the thrust on the rotor in the axial direction. Thus, rotor dynamic restraint limits the number of stages when brush seals can be used and labyrinth-type sealing teeth are used instead of such seals, and reduces section efficiency due to increased secondary losses. Thus, not only does the problem of thermal warpage of the steam turbine rotor due to uneven heat dissipation caused by contact between the brush seal and the complementary sealing surface is eliminated, but the axial thrust load on the rotor bearing is eliminated in case of brush seal failure. Or there is a need to provide a sealing system for an steam turbine that can be minimized.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 회전 구성요소의 샤프트의 외경 또는 표면의 반경방향 외측에 위치되어 균일하지 못한 열 분산으로 인한 로터의 열 휨을 제거하는 브러시 시일이 제공된다. 브러시 시일은 실질적으로 동일한 반경방향 위치에서 래비린스 시일과 조합되어 적용될 수 있어서 브러시 시일의 파손의 경우에 스러스트 부하를 제거한다. 특히, 플랫폼은 터빈 버킷을 지지하는 인접한 축방향으로 이격된 휠 사이의 로터 둘레에 형성되고, 플랫폼은 로터의 표면으로부터 반경방향 외측으로 돌출된다. 바람직한 실시예에 있어서, 플랫폼은 축방향으로 감소된 네크부와, 플랫폼의 반경방향 외측 말단의 축방향으로 연장되는 적어도 하나의, 바람직하게 한쌍의 플랜지를 구비하는 환형 대좌(pedestal)의 형태이다. 하나 이상의 플랜지는 실제로 대좌의 네크부로부터 축방향으로 캔틸레버 지지되고, 플랫폼 표면상의 브러시 시일의 마찰 접촉에 의해 발생된 열이 로터 역학에 영향을 주기전에 분산시킬 수 있게 하는 하나 이상의 핀(fin)으로서 역할을 한다. 따라서, 플랫폼 구성은 충분한 영역을 제공할 수 있고, 플랜지 또는 핀이 열을 국부적으로 분산시킬 수 있어서, 로터 진동에 의한 영향을 완화시키며, 그에 따라 모든 증기 터빈 섹션 스테이지에 유사한 브러시를 적용할 수 있게 한다. 캔틸레버 지지된 플랜지또는 핀은 플랜지 또는 핀과 로터 표면 사이의 반경방향으로 빈곳, 즉 휠 공간내에 제공되며, 이에 의해 플랫폼의 밀봉 표면과의 브러시 시일 접촉에 의해 발생된 마찰 열은 우선 축방향으로 그리고 로터의 열 역학에 어떠한 영향을 주기전에 반경방향으로 분산된다. 이러한 열 분산은 마찰에 의해 발생된 열에 대한 로터의 열 반응을 최소화 또는 제거하기에 충분하다.According to a preferred embodiment of the present invention, a brush seal is provided that is located radially outward of the outer diameter or surface of the shaft of the rotating component to eliminate thermal warpage of the rotor due to uneven heat dissipation. The brush seal can be applied in combination with a labyrinth seal at substantially the same radial position to eliminate thrust loads in case of breakage of the brush seal. In particular, the platform is formed around the rotor between adjacent axially spaced wheels supporting the turbine bucket, the platform projecting radially outward from the surface of the rotor. In a preferred embodiment, the platform is in the form of an annular pedestal having an axially reduced neck and at least one, preferably a pair of flanges extending axially at the radially outer end of the platform. One or more flanges are actually one or more fins that are axially cantilevered from the neck portion of the pedestal and allow to dissipate heat generated by frictional contact of the brush seal on the platform surface before affecting rotor dynamics. Play a role. Thus, the platform configuration can provide sufficient area and the flanges or fins can dissipate heat locally, mitigating the effects of rotor vibrations, and thus allowing similar brushes to be applied to all steam turbine section stages. do. The cantilever supported flanges or pins are provided radially voids, ie in wheel spaces, between the flanges or pins and the rotor surface, whereby the frictional heat generated by the brush seal contact with the sealing surface of the platform is first axially and It disperses radially before it affects the thermal dynamics of the rotor. This heat dissipation is sufficient to minimize or eliminate the thermal response of the rotor to heat generated by friction.
인접한 휠 사이의 다이아프램은 휠 공간내의 반경방향 내측으로 연장되는 웨브를 구비하며, 브러시 시일을 지지할 뿐만 아니라 하나, 바람직하게 다수의 래비린스 시일 치형부를 지지한다. 래비린스 시일 치형부는 플랫폼의 표면으로부터 이격된 테이퍼진 에지에서 제거되고, 바람직하게 브러시 시일의 예비 시일로서 작용한다. 따라서, 래비린스 치형부는 브러시 시일의 하류 측면상에 위치되는 것일 바람직하다. 브러시 시일이 파손되면 래비린스 치형부는 성능 악화를 제한한다. 그러나, 브러시 시일은 래비린스 시일 치형부의 하류 또는 래비린스 시일 치형부의 중간에 위치될 수도 있다. 또한, 다이아프램과 일체의 캐비티에 노출된 대좌의 상류 및 하류 측면상의 영역, 즉 휠 공간은 실질적으로 동일하지 않기 때문에, 래비린스 시일을 통과한 누설 유동으로부터의 순수 축방향 스러스트가 발생되지 않는다.The diaphragms between adjacent wheels have a web that extends radially inward in the wheel space and not only support the brush seal but also support one, preferably a plurality of labyrinth seal teeth. The labyrinth seal tooth is removed at the tapered edge spaced from the surface of the platform and preferably serves as a preliminary seal of the brush seal. Thus, the labyrinth tooth is preferably located on the downstream side of the brush seal. If the brush seal is broken, the labyrinth tooth will limit performance deterioration. However, the brush seal may be located downstream of the labyrinth seal tooth or in the middle of the labyrinth seal tooth. In addition, since the regions on the upstream and downstream sides of the pedestal exposed to the diaphragm and the integral cavity, ie the wheel space, are not substantially the same, pure axial thrust from the leakage flow through the labyrinth seal is not generated.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 로터 샤프트 표면을 구비하는 로터 샤프트를 포함하는 회전 구성요소와, 상기 회전 구성요소 둘레의 고정 구성요소와, 상기 회전 구성요소와 밀봉 결합시키기 위해 상기 고정 구성요소에 의해 지지된 브러시 시일과, 상기 회전 구성요소상에서 서로 축방향으로 이격된 적어도 한쌍의 휠로서, 상기 회전 구성요소는 상기 각 휠상에서 서로 원주방향으로 이격된 다수의 버킷을 포함하는, 상기 휠과, 상기 브러시 시일과 상기 회전 구성요소 사이에서의 마찰 접촉에 의해 발생된 열로 인해 로터 샤프트 표면으로의 균일하지 못한 원주방향 열전달을 방지하여 회전 구성요소의 휨을 제거 또는 최소화하기 위한 수단을 포함하며; 상기 방지 수단은 상기 휠 사이의 축방향 위치에서 상기 로터 샤프트 표면의 반경방향 외측으로 돌출된 환형 플랫폼을 포함하며, 상기 브러시 시일은 상기 휠상의 상기 버킷 사이에 배치되며, 상기 로터 샤프트 표면의 반경방향 외측으로 상기 플랫폼상의 밀봉 표면을 결합하는 증기 터빈이 제공된다.In a preferred embodiment according to the invention, a rotary component comprising a rotor shaft having a rotor shaft surface, a stationary component around the rotary component, and the stationary component for sealingly coupling with the rotary component And at least one pair of wheels axially spaced apart from each other on the rotating component, the brush seal supported by the wheel component, the rotating component comprising a plurality of buckets circumferentially spaced apart from each other on the respective wheels; Means for removing or minimizing warpage of the rotating component by preventing uneven circumferential heat transfer to the rotor shaft surface due to heat generated by frictional contact between the brush seal and the rotating component; The prevention means comprises an annular platform projecting radially outwardly of the rotor shaft surface at an axial position between the wheels, the brush seal disposed between the buckets on the wheel and radially of the rotor shaft surface. A steam turbine is provided that engages the sealing surface on the platform outward.
본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 로터 샤프트 표면을 구비하는 로터 샤프트를 포함하는 회전 구성요소와, 상기 회전 구성요소 둘레에서 증기 누설 유동 경로를 따라 회전 구성요소와 밀봉 결합하도록 브러시 시일을 지지하는 고정 구성요소를 구비하는 증기 터빈에서, 상기 브러시 시일과 회전 구성요소 사이의 마찰 접촉에 의해 발생된 열로 인해 상기 회전 구성요소 둘레에서의 원주방향의 균일하지 못한 열의 분산으로 야기되는 로터 샤프트의 휨을 실질적으로 제거하는 방법에 있어서, 마찰 접촉 영역을 로터 샤프트 표면의 반경방향 외측으로 이격된 밀봉 표면을 따라 회전 구성요소와 브러시 시일 사이에 그리고 상기 밀봉 표면과 로터 샤프트 표면 사이의 휠 공간의 일부분을 상기 로터 샤프트 표면과 일치되게 위치시킴으로써, 상기 회전 구성요소와 브러시 시일 사이의 마찰 접촉에 의해 발생된 열로 인한 회전 구성요소로의 원주방향 균일하지 못한 열전달을 방지하는 단계를 포함하는 로터 샤프트 휨 제거 방법이 제공된다.In another preferred embodiment according to the invention, a brush component is provided for sealingly engaging a rotary component comprising a rotor shaft having a rotor shaft surface and a rotary component along a vapor leakage flow path about the rotary component. In a steam turbine having a stationary component, the rotor shaft deflects due to heat generated by frictional contact between the brush seal and the rotating component resulting in circumferential uneven distribution of heat around the rotating component. A method of substantially removing the frictional contact area along a sealing surface spaced radially outwardly of the rotor shaft surface between the rotating component and the brush seal and between the sealing surface and the rotor shaft surface. By aligning with the rotor shaft surface, The rotating component and removing the brush rotor comprising a heat step to prevent the circumferential direction could not uniform due to heat transfer to the rotation component caused by frictional contact between the seal shaft deflection method is provided.
도 1은 터빈 샤프트를 따라서 배치된 터빈 버킷 및 다이아프램과, 조합된 브러시/래비린스 시일의 위치를 도시하는 증기 터빈의 일부분의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a portion of a steam turbine showing the turbine bucket and diaphragm disposed along the turbine shaft and the position of the combined brush / labyrinth seal;
도 2는 인접한 버킷 사이의 휠 공간에서 반경방향으로 돌출되는 플랫폼을 결합하는 조합된 브러시 및 래비린스를 도시하는 확대된 부분 단면도.FIG. 2 is an enlarged partial cross sectional view showing a combined brush and labyrinth that engage a radially projecting platform in wheel space between adjacent buckets. FIG.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 증기 터빈11 : 회전 구성요소10 steam turbine 11 rotating component
12 : 샤프트14 : 휠12: shaft 14: wheel
16 : 버킷17 : 고정 구성요소16 bucket 17 fixed component
18 : 노즐 부분22 : 다이아프램 내부 웨브18 nozzle part 22 diaphragm inner web
24 : 외부 표면26 : 브러시 시일24: outer surface 26: brush seal
28 : 금속 강모34 : 환형 홈28: metal bristle 34: annular groove
38 : 팁40 : 플랫폼38: tip 40: platform
42 : 대좌44 : 네크부42: base 44: neck portion
46 : 핀(fin)48 : 휠 공간46: fin 48: wheel space
60 : 래비린스 시일 치형부60: labyrinth seal teeth
이제 도 1을 참조하면, 버킷(16)을 장착하기 위해서 축방향으로 이격된 다수의 휠(14)을 장착하는 회전 구성요소(11), 예를 들면 로터 또는 샤프트(12)를 구비하는 증기 터빈(10)이 도시되어 있다. 일련의 노즐 부분(18)은 버킷 사이에 개재되며, 화살표(20)로 표시된 증기 유동 경로를 버킷(16)과 함께 형성한다. 격벽은 터빈의 스테이지의 휠(14) 사이로 연장되는 다이아프램 내부 웨브(22)에 부착되며, 웨브 및 격벽은 전체적으로 고정 구성요소(17)를 형성한다. 로터(12)는 연속적인 길다란 단일편 금속인 것은 자명하다.Referring now to FIG. 1, a steam turbine having a rotating component 11, for example a rotor or shaft 12, for mounting a plurality of axially spaced wheels 14 for mounting a bucket 16. 10 is shown. A series of nozzle portions 18 are interposed between the buckets and form the vapor flow paths indicated by arrows 20 together with the buckets 16. The partition wall is attached to the diaphragm inner web 22 extending between the wheels 14 of the stage of the turbine, the web and the partition wall forming a fixed component 17 as a whole. It is apparent that the rotor 12 is a continuous elongated single piece metal.
상술한 바와 같이, 브러시 시일은 로터를 따라 다양한 위치에, 즉 시일을 형성하기 위해 증기 터빈내의 고정 구성요소와 회전 구성요소 사이에 이용되어 왔다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 브러시 시일은 로터(12)의 외부 표면(24)의 반경방향 외측의 위치에서 고정 구성요소(17)와 회전 구성요소(11) 사이에 각기 제공되어, 브러시 시일 및 로터의 강모의 팁 사이의 마찰 접촉으로 인한 로터 주위에서의 균일하지 못한 열 변형을 방지한다. 브러시 시일은 증기 유동 경로(20)로부터 도 2에 화살표(19)로 표시된 바와 같이 누설 유동 경로를 따라 밀봉한다. 브러시 시일은 종래의 구조일 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 브러시 시일(26)은 로터를 중심으로 원주방향으로 연장된 한쌍의 플레이트(30, 32) 사이에 배치된 다수의 금속 강모(28)를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 브러시 시일(26)은 그 전방 부분, 즉 누설 증기 유동 경로(19)의방향과 관련하여 상류 부분을 따라 웨브(22)에 형성된 환형 홈(34)에 위치 및 지지된다. 브러시 시일의 강모(28)는 그 회전축을 중심으로 로터의 반경에 대해서 경각(cant angle)으로 연장되며, 함께 시일을 형성하는 회전 구성요소에 결합되는 팁(38)을 구비한다.As mentioned above, brush seals have been used at various locations along the rotor, ie between stationary and rotating components in the steam turbine to form a seal. According to a preferred embodiment of the invention, the brush seal is provided between the stationary component 17 and the rotary component 11 respectively at a position radially outward of the outer surface 24 of the rotor 12, such that the brush seal is provided. And uneven heat deformation around the rotor due to frictional contact between the tips of the bristles of the rotor. The brush seal seals from the vapor flow path 20 along the leak flow path as indicated by arrow 19 in FIG. 2. The brush seal may be a conventional structure. For example, as shown in FIG. 2, the brush seal 26 includes a plurality of metal bristles 28 disposed between a pair of plates 30, 32 circumferentially extending about the rotor. desirable. In a preferred embodiment of the invention the brush seal 26 is positioned and supported in an annular groove 34 formed in the web 22 along its upstream portion, ie upstream with respect to the direction of the leaky vapor flow path 19. do. The bristle 28 of the brush seal extends at a cant angle with respect to the radius of the rotor about its axis of rotation and has a tip 38 coupled to the rotating component that together forms the seal.
강모(28)의 팁(38)과 회전 구성요소의 밀봉 표면 사이에서의 마찰 접촉으로 인한 로터 주위에서의 균일하지 못한 열 변형을 방지하기 위해서, 로터(12)는 로터 표면(24)의 반경방향 외측으로 돌출된 플랫폼(40)을 다양한 로터 스테이지의 인접한 휠(14) 사이에 장착한다. 특히, 플랫폼(40)은 네크부(44)와, 적어도 하나, 바람직하게는 한쌍의 축방향으로 연장되는 환형 플랜지 또는 핀(46)(fin)을 구비하는 반경방향으로 연장되는 환형 대좌(42)(pedestal)를 포함할 수도 있다. 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 플랜지 또는 핀(46)은 감소된 네크부(44)로부터 축방향으로 캔틸레버 지지되어 있고, 그에 따라 휠(14) 사이의 휠 공간(48)의 일부분과 반경방향으로 일치된다. 플랫폼(40)의 외부 표면 및 특히 강모(28)의 팁과 반경방향으로 일치되는 상류 외부 환형 표면(50)은 강모 팁(38)과의 접촉 밀봉 표면으로서 작용한다. 따라서, 강모(28)의 팁(38)과 마찰 접촉에 의해 열이 발생되는 회전 구성요소 사이의 접촉 표면은 로터 표면(24)으로부터 축방향 및 반경방향 모두에서 이격되어 위치된다. 따라서, 이러한 마찰 접촉에 의해 발생된 열은 우선 플랫폼의 중앙 부분을 향해 축방향으로 분산되고, 다음에 플랫폼(40)의 네크부(44)를 따라 반경방향 내측으로 분산된다. 즉, 플랫폼은 열을 국부적으로 분산시키도록 구성되고 분산시키기에 충분한 영역을 구비하며, 그에 따라 플랫폼(40)의 밀봉 표면과의 브러시 시일 접촉으로부터 야기되는 열적 영향에 대한 로터의 모든 열적 반응을 최소화 또는 제거한다.In order to prevent non-uniform thermal deformation around the rotor due to frictional contact between the tip 38 of the bristles 28 and the sealing surface of the rotating component, the rotor 12 is radial to the rotor surface 24. An outwardly projecting platform 40 is mounted between adjacent wheels 14 of the various rotor stages. In particular, the platform 40 has a radially extending annular pedestal 42 having a neck 44 and at least one, preferably a pair of axially extending annular flanges or fins 46. It may also include (pedestal). In particular, as shown in FIG. 2, the flange or pin 46 is cantilevered axially from the reduced neck portion 44, thus radially and part of the wheel space 48 between the wheels 14. Is matched by. The outer surface of the platform 40 and in particular the upstream outer annular surface 50 radially coincident with the tip of the bristle 28 act as a contact sealing surface with the bristle tip 38. Thus, the contact surface between the tip 38 of the bristles 28 and the rotating component that is heat generated by the frictional contact is located away from the rotor surface 24 in both axial and radial directions. Thus, the heat generated by this frictional contact is first distributed axially towards the central portion of the platform and then radially inwards along the neck 44 of the platform 40. That is, the platform is configured to disperse heat locally and has sufficient area to disperse heat, thereby minimizing all thermal reactions of the rotor to thermal effects resulting from brush seal contact with the sealing surface of the platform 40. Or remove it.
또한, 하나 이상의 래비린스 시일 치형부(60)는 플랫폼(40) 주위에서 하나 이상의 환형 어레이로 웨브(22)에 의해 지지되어 있다. 래비린스 치형부(60)는 그 반경방향 내부 에지를 따라 테이퍼져 있고, 플랫폼(40)의 표면으로부터 최소 거리로 이격되어 있어서 래비린스 형태 밀봉을 실행하는데, 즉 브러시 시일을 지나 빠져나가는 어떠한 다른 증기 누설 유동을 위한 꾸불꾸불한 경로를 제공한다. 바람직하게, 래비린스 치형부는 브러시 시일을 통과하는 모든 누설 유동의 하류에 위치되며, 브러시 시일을 위한 예비 시일로서 작용한다. 브러시 시일 및 래비린스 시일이 실질적으로 동일한 직경상에 위치되기 때문에, 브러시 시일의 파손으로부터 야기되는 축방향 로터 스러스트는 실질적으로 제거된다.In addition, one or more labyrinth seal teeth 60 are supported by the web 22 in one or more annular arrays around the platform 40. The labyrinth tooth 60 is tapered along its radially inner edge and spaced at a minimum distance from the surface of the platform 40 to perform a labyrinth shaped seal, ie any other vapor exiting through the brush seal. Provides a sinuous path for leakage flow. Preferably, the labyrinth tooth is located downstream of all leaking flow through the brush seal and acts as a preliminary seal for the brush seal. Since the brush seal and labyrinth seal are located on substantially the same diameter, the axial rotor thrust resulting from the breakage of the brush seal is substantially eliminated.
본 발명은 가장 실제적인 바람직한 실시예와 관련하여 기술하였지만, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않으며, 반대로 첨부된 특허청구범위의 정신 및 영역내에 포함된 다양한 변형 및 동등한 배열을 포함하는 것으로 의도된다.Although the invention has been described in terms of the most practical preferred embodiments, it is intended that the invention not be limited to the disclosed embodiment but rather include various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .
본 발명에 따르면, 회전 구성요소의 샤프트의 외경 또는 표면의 반경방향 외측에 위치되어 균일하지 못한 열 분산으로 인한 로터의 열 휨을 제거하는 브러시 시일이 제공되며, 브러시 시일은 실질적으로 동일한 반경방향 위치에서 래비린스 시일과 조합되어 적용될 수 있어서 브러시 시일의 파손의 경우에 스러스트 부하를제거하는 효과가 있다.According to the present invention, a brush seal is provided that is located radially outside of the outer diameter or surface of the shaft of the rotating component to eliminate thermal warpage of the rotor due to uneven heat dissipation, the brush seal being substantially at the same radial position. It can be applied in combination with the labyrinth seal, which has the effect of removing the thrust load in case of breakage of the brush seal.
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